CUPRINS

I. II. III.

GENERALITI...2 MATERII PRIME .....4 TEHNOLOGIA DE FABRICARE A NGHEATEI...........8 III.1. SCHEMA TEHNOLOGIC...8 III.2. DESCRIEREA OPERAIILOR.....9

IV. V.

UTILAJE FOLOSITE.... .18 BIBLIOGRAFIE..28

1

I. GENERALITI

ngheata este produsul alimentar congelat printr-un procedeu special (care i confer o anumit textur), format dintr-un amestec de produse lactate, zahr, arome, colorani, stabilizatori i emulgatori, cu sau fr ou, fructe, arahide, etc. ngheata se poate fabrica ntr-o mare varietate de sortimente, prin modificarea compoziiei, a aromelor, a modului de prezentare. Se pot distinge urmtoarele sortimente mai importante:

ngheata de fructe se caracterizeaz printr-un coninut mai mare de zahr, gust acrior, lipsa produselor lactate n compoziie. Sucul de fructe sau siropul de fructe reprezint 15 25% din amestec. ngheata cu fructe se caracterizeaz prin aceea c are nglobat n masa de ngheat dup freezerare un anumit fruct: zmeur, cpuni, etc. Fructele pot fi introduse ntregi, dup o prealabil nsiropare. Dac se utilizeaz fructele sub form de piureu, acesta se introduce n amestec nainte de freezerare. ngheata de lapte se caracterizeaz printr-un coninut redus de grsime (3 5%). Aromatizarea se face cu vanilie, cu fistic, cu cafea, cu cacao, cu fructe. ngheata de fric conine 8 10% sau 12 - 15% grsime. Aromatizarea ei se obine ca i la ngheata cu lapte. n plus, poate conine ciocolat, nuci, stafide, alune, coji de fructe zaharisite.

2

Casata este ngheat cu fric obinut prin stratificare de sortimente diferite. Parfeul este o ngheat cu un coninut ridicat de grsime (minim 16%). Totalul de substan uscat trebuie s fie mai mare de 40%. ngheata cu glazur de ciocolat se obine astfel: brichete de ngheat obinuit sunt glazurate cu un amestec format din ciocolat, praf de cacao, zahr i o substan gras (unt de cacao, unt de lapte).

3

II. MATERII PRIME I AUXILIARE FOLOSITE PENTRU FABRICAREA NGHEATEI

1. Laptele i produsele lactate aceste produse furnizeaz

ngheatei n general, grsimea, i mpreun cu zahrul, substana uscat negras. La alegerea unui produs lactat sau altul se au n vedere urmtoarele: disponibilitatea produsului, gradul de perisabilitate al produsului lactat, utilajul de omogenizare i pasteurizare disponibil, efectul produsuli ales asupra ngheatei, efectul asupra gustului i al mirosului, precum i costul produsului respectiv. Se utilizeaz:

Lapte integral, fric proaspt, smntn, lapte praf integral, lapte concentrat, cu sau fr zahr, ca surs de grsime i substan uscat negras; Unt dulce ca surs de grsime; Lapte smntnit ca atare, lapte praf smntnit, laptre smntnit concentrat, cu sau fr zahr, cazeinat de sodiu, coprecipitat, ca surs de substan uscat negras.

Grsimea adus n compoziia ngheatei de produsele amintite contribuie la: mbuntirea aromei ngheatei, mbuntirea texturii ngheatei, determinnd o anumit vscozitate a amestecului i o anumit rezisten la topire. Grsimea fin dispersat n amestec are rolul de a ntrerupe continuitatea fazei apoase i, n acest fel, limiteaz creterea cristalelor de ghea la freezerarea amestecului i clirea ngheatei. Mrirea coninutului de grsime n ngheat este limitat de urmtorii factori: costul de producie ridicat a acesteia, valoarea caloric ridicat a grsimii i posibilitatea de a introduce gust i miros nedorite n produsul finit

4

n condiiile n care produsele lactate cu un coninut ridicat de grsime nu sunt conservate corespunztor. Din punct de vedere al coninutului n grsime, se prepar pe scar larg urmtoarele sortimente de ngheat:

Sortimente cu coninut sczut de grsime: 2 5% Sortimente cu coninut mediu de grsime: 10 12% Sortimente cu coninut ridicat de grsime: 15 16%

Substana uscat negras din lapte cuprinde: proteinele, lactoza i srurile minerale. Substana negras adus de produsele lactate contribuie foarte puin la aroma ngheatei, dar joac un rol important n determinarea valorii ei nutritive, avnd influen i asupra proprietilor fizice ale amestecului, conduce la creterea vscozitii i a rezistenei la topire a ngheatei. Dezavantajul unui coninut prea mare de substan uscat negras const n scderea punctului de congelare a amestecului i apariia n ngheat a unui gust de srat.2. Materiile prime pentru ndulcire ca materii prime pentru

ndulcire se utilizeaz: zahrul de sfecl, de trestie de zahr, glucoza, zahrul invertit i mierea de albine, precum i substituenii zahrului, care nu au valoare energetic, fiind destinai la fabricarea ngheatei dietetice (pentru diabetici). Cei mai importani substitueni ai zahrului sunt: zaharina, dulcina, sorbitolul i ciclamatul. Cantitatea de zahr ca se adaug ca atare este determinat de: gradul de dulce ce trebuie realizat, de coninutul total de substan uscat a amestecului, de caracteristicile fizice dorite pentru amestec (punctul de ngheare, vscozitatea), de cantitatea de zaharuri adus de alte surse (materii prime lactate, miere de albine, melas, etc.). Principalele funcii ndeplinite de zahr la fabricarea ngheatei sunt: funcia de ndulcire, precum i cea de a evidenia mai bine aromele din compoziia amestecului.5

Coninutul de zahr din ngheat variaz ntre 12 i 20%, rezultate bune obinndu-se la o concentraie de 14 16%. La un adaus de peste 20% zahr se nrutete textura ngheatei, scade rezistena la topire i se ajunge la cristalizarea zaharozei pe suprafaa produsului n timpul depozitrii. Atunci cnd se utilizeaz i glucoz, cantitatea adugat nu trebuie s depeasc 30% fa de cantitatea de zahr.3. Substanele stabilizatoare sunt adugate n amestecul de

baz, din urmtoarele motive:

dau o consisten catifelat ngheatei; se obine un produs cu textur fin prin evitarea formrii cristalelor mari de ghea n timpul freezerrii, clirii i depozitrii ngheatei; asigur o repartizare uniform a componenilor produsului i menin structura microcristalin a produsului.

La alegerea unui stabilizator trebuie avute n vedere urmtoarele: uurina de incorporare n amestec, valoarea alimentar, calitile sanitare, efectul asupra vscozitii amestecului, efectul asupra capacitii de nglobare a aerului, capacitatea de a ntrzia apariia cristalelor de ghea, tipul de consisten cerut la ngheat, influena asupra rezistenei la topire a ngheatei, influena asupra gustului i mirosului produsului finit, cantitatea necesar pentru asigurarea stabilitii, originea stabilizatorului (animal sau vegetal), costul stabilizatorului. Principalii stabilizatori i proporiile utilizate sunt: gelatina 0,3 0,4%; agar agar 0,3%; alginat de sodiu 0,3 0,5%; carbonil celuloz 0,17%; amidon de porumb special 2 3%. Un stabilizator folosit uzual este cremodanul 549 folosit n proporie de 0,4 1,2%, n funcie de coninutul n substan uscat i grsime al ngheatei.6

4. Substanele emulgatoare asigur dispersarea fin i mai

stabil a particulelor de grsime i a globulelor de aer. Rolul funcional al emulgatorilor const n capacitatea acestora de a se concentra la interfaa dintre grsime i plasma amestecului, reducnd tensiunea superficial a sistemului. Unele produse, componente ale mixului, conin ele nsei substane emulgatoare cum sunt: proteinele laptelui, lecitinele, fosfaii i citraii, ns aceste substane emulgatoare au efect minim i, din aceast cauz, se adaug substane emulgatoare ca atare, mono- i digliceridele (mono- i distearai de glicerin), n proporie de 0,5%.5. Substanele de arom i culoare pot fi naturale i artificiale.

Din prima categorie fac parte: vanilia, cacao, fructele ntregi, fructele congelate, fructele zaharisite, piureurile de fructe, siropurile de fructe, sucurile concentrate, extractele de fructe. Pot contribui la aroma ngheatei nucile i alunele mcinate. Din categoria a II a fac parte esenele sintetice, cum sunt esena de portocale, de lmie, de viine, vanilia sintetic. Substanele colorante utilizate sunt, n general, sintetice: indigotina, tartrazina i amarantul. n ultimul timp se extinde utilizarea coloranilor naturali.

III. TEHNOLOGIA DE FABRICARE A NGHEATEI

7

3.1. Schema tehnologic de fabricare a ngheatei

Pregtirea amestecului Pasteurizarea

Omogenizarea

Rcirea

Maturarea Freezerarea

Ambalarea

Clirea

Depozitarea

3.2. Descrierea operaiilor tehnologice

8

Pregtirea amestecului Pentru a obine o ngheat de calitate, produsele lactate i celelalte produse i ingrediente trebuie astfel selectate i combinate nct s dea un amestec cu o anumit compoziie. Cantitile necesare se adaug conform reetei stabilite, n prealabil, pa baz de calcul algebric ( metod mai exact n comparaie cu metoda ptratului lui Pearson). La calculul reetei trebuie s se cunoasc compoziia chimic a materiei prime (grsime, substan uscat negras). Pentru rezolvare, se scriu trei ecuaii de bilan: bilan total, bilan parial de grsime, bilan parial de substan uscat. Amestecarea componentelor este o etap foarte important n cadrul operaiei tehnologice de pregtire a amestecului. Amestecul de baz se pregtete n vane prevzute cu agitatoare i cu sisteme de nclzire. Pentru realizarea unei repartizri uniforme a componenilor n amestec, se respect o anumit ordine de introducere a componentelor. Toate componentele lichide (smntna, laptele concentrat, laptele ca atare, siropul de zahr) sunt introduse iniial n van, dup care se nclzesc sub agitare continu. Componentele uscate se introduc dup o prealabil pregtire. Astfel, laptele praf se amestec cu zahrul, dup care se dizolv n puin lapte nclzit la 50 550C. Se continu cu adaosul stabilizatorilor. n cazul gelatinei, aceasta este mai bine s se introduc sub forma unei soluii de 10%, folosindu-se pentru solubilizare lapte nclzit la 55 560C. Stabilizatorii pot fi adugai i sub form de pulbere n amestec cu zahrul. Proprietile mai importante ale amestecului de baz sunt urmtoarele:

Vscozitatea

Vscozitatea este influenat de urmtorii factori:9

Compoziia amestecului (grsimile i stabilizatorii

influeneaz n msur mai mare vscozitatea dect ceilali componeni); Felul i calitatea ingredientelor amestecului (fosfaii i

citraii adugai ca substane emulgatoare au aciune asupra cazeinei i asupra celorlalte proteine ale amestecului); Procesul de obinere a amestecului (pasteurizarea,

omogenizarea, maturarea); Concentraia amestecului n substana uscat total;

Aciditatea amestecului.

Aciditatea normal sau natural a amestecului variaz n

funcie de compoziia acestuia n substan uscat negras. Cu ct acest coninut este mai mare, cu att aciditatea crete i pH-ul scade. Aciditatea normal sau natural a amestecului este dat de proteinele laptelui, srurile minerale i gazele dizolvate. Creterea aciditii normale sau naturale a amestecului este cauzat de formarea de acid lactic, prin aciunea bacteriilor lactice asupra componenilor lactai. Atunci cnd aciditatea amestecului este peste cea normal pH=6,3 nseamn c s-au utilizat produse lactate deja acide. Aciditatea amestecului poate fi mrit artificial prin adaosul unor acizi organici: acid ascorbic, citric, lactic, fosforic, tartric, malic, fie n scopul corectrii aciditii, fie n scop de emulgatori. Aciditatea mrit a amestecului este contraindicat, deoarece crete vscozitatea amestecului, se obine un produs finit cu arom puin evideniat, duce la obinerea unui amestec cu stabilitate redus la pasteurizare. Stabilitatea amestecului se refer la rezistena de separare a proteinelor laptelui din amestecul de ngheat.

10

Instabilitatea se manifest ca o separare de particule proteice sub form de material coagulat sau precipitat, separare cauzat de aciditate ridicat, sruri minerale, tratament termic i omogenizare.

Pasteurizarea Pasteurizarea are un dublu scop S distrug bacteriile patogene i s reduc numrul total de germeni, astfel ca produsul finit s fie salubru pentru consumator; S mbunteasc calitile tehnologice ale produsului prin favorizarea trecerii n soluie a unor componeni; favorizarea amestecrii componenilor pentru a se obine un produs uniform ca structur; mbuntirea aromei. Din punct de vedere tehnic, pasteurizarea se poate executa

n van, la temperatura de 63 660C, timp de 20

30 minute. Principalele dezavantaje ale pasteurizrii n vane sunt urmtoarele caracterul discontinuu al operaiei, limitarea cantitilor de amestec ce se pot prelucra, riscul supranclzirii locale, costuri relativ ridicate n exploatare, datorit lipsei posibilitilor de recuperare a cldurii n cursul operaiilor de nclzire i rcire; n figura de mai jos este reprezentat schema de principiu a trei vane pentru pasteurizare joas a amestecului de ngheat:

11

n pasteurizatoare cu plci moderne de tip HTST

sau UHT, n primul caz temperatura de pasteurizare fiind de 800C, iar durata pasteurizrii minim 2,5 s, iar n al doilea caz temperatura de pasteurizare este 98 1300C, iar durata pasteurizrii este cuprins ntre 1 3 s. Avantajele pasteurizrii HTST (temperatur nalt timp scurt) i UHT (temperaturi foarte nalte) sunt urmtoarele: Se asigur o reducere mult mai important a numrului de microorganisme; Se asigur o textur i o arom bun a produsului finit i se protejeaz mai bine produsul fa de oxidare; Se poate micora cu 25 35% cantitatea de stabilizator; Se micoreaz durata de lucru, spaiul de amplasare a utilajelor i fora de munc; Se asigur o cretere a capacitii de producie; Se face economie de energie termic datorit att condiiilor n care se realizeaz schimbul termic ct i sistemelor de recuperare a cldurii; Splarea i dezinfecia se poate face mecanizat;

Vacreaia n trei camere succesive, la urmtorii parametri: 88 950C i vid de 150 275 mm

12

Hg; 72 810C i vid 375 500 mm Hg; 33 520C i vid de 650 700 mm Hg. Omogenizarea Scopul omogenizrii este : Obinerea unei suspensii uniforme i stabile a grsimii prin reducerea dimensiunilor globulelor de grsime cu 2 . n acest fel se evit separarea grsimii sub form de aglomerri de unt; Mrirea gradului de repartizare a proteinelor pa suprafaa globulelor de grsime, evitndu-se prin aceasta separarea lor; Obinerea de produse cu textur mai fin; Reducerea timpului de maturare; Reducerea cantitii de stabilizator. Rezultate bune se obin la omogenizarea n dou trepte, cea de-a doua treapt de omogenizare avnd rolul de a anihila tendina aglomerrii particulelor de grsime i a nglobrii unei cantiti mai reduse de aer. n general, tendina de cretere a vscozitii i a aglomerrii globulelor de grsime se datorete: Folosirii unei omogenizri la presiune ridicat ntr-o singur treapt; Folosirii unei temperaturi sczute a amestecului n timpul omogenizrii; Stabilitii sczute a amestecului datorit creterii aciditii acestuia i datorit unui raport necorespunztor ntre srurile minerale;

13

Coninutului ridicat de grsime n raport cu substana uscat negras. Presiunea de omogenizare la prima treapt depinde de coninutul amestecului n grsime. Cu ct este mai mare coninutul n grsime al amestecului, cu att presiunea de omogenizare la treapta I trebuie s fie mai redus. Rcirea i maturarea amestecului Rcirea amestecului dup omogenizare pn la temperatura de 3 50C, n aparate cu plci, contribuie la asigurarea stabilitii emulsiei de grsime. Se prefer o rcire rapid din urmtoarele considerente: se previne dezvoltarea microorganismelor care au supravieuit operaiei de pasteurizare; se previne creterea vscozitii amestecului; cu ct temperatura amestecului dup rcire este mai sczut, cu att va fi mai eficient operaia de congelare parial (freezerare). Maturarea amestecului de baz are ca efect mbuntirea structurii i consistenei ngheatei, precum i o reducere a vitezei de topire. n timpul maturrii, grsimea se solidific; se produce hidratarea substanelor proteice, formarea unui gel slab elastic, scderea cantitii de ap n stare liber. Dac stabilizatorul folosit este de tipul gelatinei, acesta se umfl i se combin cu apa contribuind la formarea gelului slab elastic. De asemenea, crete capacitatea de nglobare a aerului i crete vscozitatea amestecului. n figura de mai jos sunt reprezentate schemele a dou vane pentru maturarea amestecului de ngheat:

14

Maturarea trebuie s se fac la temperatura de 0 4 0C, timp de 3 4 h. Cu ct timpul de maturare este mai mare (12 24h), cu att rezultatele sunt mai bune. Maturarea se realizeaz n vane sau tancuri izoterme. Congelarea parial (freezerarea) Congelarea parial const n solidificarea unei pri din apa coninut de amestec i nglobarea de aer n amestec. Rolul nglobrii de aer este de a atenua senzaia de rece n timpul consumrii, de a reduce dimensiunile cristalelor de ghea i de a conferi ngheatei o structur ct mai fin. Creterea cantitii de aer ncorporat n amestec se poate face pn la o anumita limit maxim de reinere, la care ritmul de ncorporare este egal cu ritmul de pierdere. nglobarea insuficient de aer duce la o ngheat dens, cu cristale mari de ghea, iar nglobarea exagerat de aer duce la contractarea ngheatei n timpul clirii i al depozitrii. La ngheatele pe baz de smntn, cu un coninut ridicat de grsime, se ncorporeaz aer pn la o cretere a volumului cu 120%. La ngheata cu smntn cu 10% grsime i la cea de lapte cu 3,5% grsime, volumul se mrete n medie cu 80%, iar la cea de fructe, creterea de volum este de 45 50%. Factorii care influeneaz durata freezerarii sunt: tipul i construcia freezerului; temperatura mediului de rcire; viteza de circulaie a mediului de

15

rcire n freezer; temperatura cu care intr i iese amestecul; gradul de ncrcare al freezerului; compoziia amestecului de congelare; aciditatea amestecului. La freezerarea amestecului se prefer o congelare rapid n aparate continue, deoarece se obine o ngheat cu o structur fin, catifelat; pentru c se formeaz cristale mici de ghea, se poate folosi un amestec mai puin maturat; astfel se evideniaz mai bine aroma ngheatei datorit cristalelor mici de ghea care se topesc rapid n gur n momentul consumului.De asemenea, capacitatea de producie crete, iar produsul se obine ntr-o stare bun de igien. n figura de mai jos este prezentat schema de funcionare a unui Freezer continuu:

1 pomp de amestec 2 ax cu palete 3 cilindru de coagulare 4 pomp de evacuare ngheat 5 manta de rcire cu amoniac 6 robinet de reglare aer 7 manometru pentru aer 8 conduct pentru aer

16

La ieirea din freezer amestecul trebuie s aib temperatura de 1-50C pentru ngheata ce se ambaleaz n bidoane i de 6 -70C pentru cea care urmeaz a fi porionat i ambalat nainte de clire. Clirea ngheatei La ieirea din freezer, ngheata are o consisten slab i de aceea trebuie supus operaiei de clire, n timpul acestei faze congelndu se i restul de ap al ngheatei care reprezint circa 5%. Clirea ngheatei se poate face n vrac (n bidoane de aluminiu n care se introduce ngheata la ieire din freezer) sau n ambalaje mici (batoane, vafe, pahare, etc.). Clirea ngheatei, n funcie de mrimea ambalajului, dureaz ntre 30 min. i 24 h, temperatura mediului de rcire trebuind s fie 25. 350C. Factorii care influeneaz durata clirii sunt urmtorii:

Forma i mrimea ambalajului. Prin dublarea

mrimii ambalajului, durata clirii crete cu 50%. Forma ambalajului determin att viteza aerului n jurul ambalajului ct i suprafaa de contact cu agentul de rcire;

Circulaia aerului. La o circulaie a aerului

forat, durata clirii se micoreaz cu 60% n comparaie cu metoda de clire la care nu exist circulaie intens a aerului;

Temperatura agentului de rcire; Temperatura amestecului la ieire din freezer; Compoziia amestecului. Cu ct coninutul de

grsime este mai redus, cu att timpul de clire este mai mic. Din punct de vedere tehnic clirea ngheatei se realizeaz n camere sau n tunele cu circulaie forat a aerului sau n bazine cu saramur, n care caz amestecul congelat este debitat de freezer n forme metalice etane ce se

17

scufund n baia de saramur. Dup clire, calupurile de ngheat sunt scoase din forme i trecute la preambalare i ambalare. Dup clire , ngheata poate fi livrat imediat sau poate fi pstrat n continuare n depozite frigorifice la temperatura de 180C pentru 7 14 zile. La depozitare se vor evita fluctuaiile de temperatur n depozit, pentru a mpiedica fenomenul de recristalizare, care modific n ru structura produsului.

IV. UTILAJE FOLOSITE LA FABRICAREA NGHEATEI

Vana de preparare pasteurizare amestec ngheat tip VVP 1 Acest utilaj are o form cilindric vertical din oel inoxidabil, cu perei dubli pentru nclzire i este prevzut cu agitator.

18

1 intrare amestec 2 ieire amestec 3 intrare abur 4 ieire abur 5 electromotor 6 agitator 7 preaplin Rcitor cu plci pentru amestecul de ngheat Rcitorul pentru amestec ngheat este un schimbtor de cldur cu plci.

19

1 intrare amestec ngheat 2 ieire amestec ngheat 3 intrare ap 4 ieire ap 5 intrare ap rcit 6 ieire ap rcit Din punct de vedere constructiv aceste schimbtoare de cldur se compun dintr-o serie de plci din oel inoxidabil, ondulate prin tanare. Prin canalele de pe o parte a fiecrei plci circul produsul, iar pe cealalt agentul de rcire. Plcile, avnd ntre ele garnituri de cauciuc, sunt astfel grupate nct formeaz mai multe sectoare: unul sau dou sectoare de recuperare, un sector de rcire, un sector de meninere la temperatura de rcire. Principalul avantaj al schimbtoarelor de cldur cu plci const n randamentul ridicat al schimbului termic i care se datorete att faptului c lichidele circul n strat subire, ct i vitezei mari de circulaie. Utilaje folosite la congelarea parial Freezer continuu pentru ngheat:20

Acest utilaj se compune din urmtoarele elemente constructive: 1; 11 pomp de amestec i pompa de evacuare ngheat 2; 21 intrare i ieire agent de rcire n mantaua freezerului; 3 izolaia freezerului 4 manta de rcire 5 cilindru de congelare 6 agitator cu palete 7 axul agitatorului cu palete 8 robinet de reglare pentru aer 9 manometru pentru aer 10 electromotor 11 reductor 12; 13 transmisie cu roi dinate 14 transmisie cu curele

Freezerul pentru ngheat asigur congelarea parial a apei din amestecul de ngheat, concomitent cu nglobarea de aer.

21

VII. BIBLIOGRAFIE

1. Meleghi E.; Banu C.,Utilajul i tehnologia prelucrrii laptelui, Editura Didactic i Pedagogic R. A., Bucureti, 1995; 2. Chinescu G.; Ptracu C., Agend pentru industria laptelui, Editura Tehnic, Bucureti, 1988;

22